KR20190017683A

KR20190017683A - 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190017683A
Application number: KR1020180093171A
Authority: KR
Inventors: 코이치 아라키; 토모노리 히메노; 타카시 타무라
Original assignee: 토와 가부시기가이샤
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-02-20
Anticipated expiration: 2038-08-09
Also published as: CN109383047B; CN109383047A; JP2019034445A; TWI689400B; KR102158909B1; TW201910091A

Abstract

단순한 구조로 수지 성형이 가능한 수지 성형 장치를 제공한다. 본 발명의 수지 성형 장치는 성형 다이(1000)와 다이 체결부(220)를 갖고, 성형 다이(1000)는 일측 다이(100)와 타측 다이(200)를 갖고, 일측 다이(100)와 타측 다이(200)는 서로 대향하고, 타측 다이(200)는 일측 다이(100)와의 대향면과 반대쪽에서 다이 체결부(220)에 장착되고, 타측 다이(200)는 수지 재료 수용부(212) 및 플런저(213)를 갖고, 플런저(213)는 수지 재료 수용부(212)에 대해 성형 다이(1000)의 개폐 방향으로 이동 가능하고, 다이 체결부(220)를 성형 다이(1000)의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써, 성형 다이(1000)를 다이 체결함과 함께, 플런저(213)를 일측 다이(100)의 방향으로 밀어넣어, 수지 재료 수용부(212)에 수용된 수지 재료를 플런저(213)에 의해 성형 다이(1000)의 다이면으로 압출하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법{RESIN MOLDING DEVICE AND METHOD FOR PREPARING RESIN MOLDING PRODUCT}

본 발명은 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

수지 성형품의 제조 방법으로는, 예를 들면 압축 성형, 트랜스퍼 성형 등이 이용되고 있다. 또한, 각각의 수지 성형품의 제조 방법에 대응하는 수지 성형 장치가 이용되고 있다.

트랜스퍼 성형용 수지 성형 장치에서는, 예를 들면 프레스(성형 다이) 내에 트랜스퍼 구동 기구를 마련하고, 수지를 포트 내에 투입하고, 트랜스퍼 구동 기구를 이용해 플런저를 가동시켜 수지를 주입한다(특허 문헌 1).

특허 문헌 1: 일본 특허공개 평05-084765호 공보

그러나, 특허 문헌 1과 같은 수지 성형 장치는, 예를 들면 성형 다이의 다이 체결 기구와는 별개의 트랜스퍼 구동 기구에 플런저를 장착하기 때문에, 구조가 복잡하다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 단순한 구조로 수지 성형이 가능한 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 수지 성형 장치는,

성형 다이 및 다이 체결부를 갖고,

상기 성형 다이는 일측 다이 및 타측 다이를 갖고,

상기 일측 다이와 타측 다이는 서로 대향하고,

상기 타측 다이는 상기 일측 다이와의 대향면과 반대쪽에서 상기 다이 체결부에 장착되고,

상기 타측 다이는 수지 재료 수용부 및 플런저를 갖고,

상기 플런저는 상기 수지 재료 수용부에 대해 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고,

상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은,

성형 다이의 수지 재료 수용부에 수지 재료를 수용하는 수지 재료 수용 공정과,

성형 다이를 다이 체결하는 다이 체결 공정을 포함하고,

상기 다이 체결 공정에서 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 단순한 구조로 수지 성형이 가능한 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시예 1의 수지 성형 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는, 도 1의 수지 성형 장치를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는, 도 2와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 15a는, 도 1의 수지 성형 장치의 변형예를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 15b는, 도 15a와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 15c는, 도 15a와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 16의 (a)는 도 1의 수지 성형 장치의 다른 변형예를 모식적으로 나타낸 단면도이고, (b) 및 (c)는 각각 도 16의 (a)의 수지 성형 장치의 일부를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 17은, 실시예 2의 수지 성형 장치 및 이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 개요를 나타낸 모식도이다.
도 18의 (a)∼(e)는, 도 17의 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법의 일부를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 19의 (a)∼(h)는, 도 17의 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법의 다른 일부를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 20의 (a)∼(f)는, 도 17의 수지 성형 장치 및 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일부를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 21은, 실시예 1 및 2의 수지 성형 장치에서의 성형 다이의 변형예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 22는, 도 21의 성형 다이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 23은, 도 21의 성형 다이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 24는, 도 21의 성형 다이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 25는, 실시예 1 및 2의 수지 성형 장치에서의 성형 다이의 다른 변형예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 26은, 실시예 1 및 2의 수지 성형 장치에서의 성형 다이의 또 다른 변형예를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 27은, 도 26의 성형 다이의 평면도이다.
도 28의 (a) 및 (b)는, 도 26 및 도 27의 성형 다이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 개요를 모식적으로 나타낸 공정 단면도이다.
도 29는, 실시예 2의 수지 성형품의 제조 방법의 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 30은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 31은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 32는, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 33은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 34는, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 35는, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 36은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 37은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 38은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 39는, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 40은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 41은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 42는, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 43은, 도 29와 같은 수지 성형품의 제조 방법의 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다.

다음으로, 본 발명에 대해, 예를 들어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 의해 한정되지 않는다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 다이 체결부가 플런저 압입 부재, 탄성 부재 및 성형 다이 장착 부재를 포함하고, 상기 타측 다이는 상기 일측 다이와의 대향면과 반대쪽에서 상기 성형 다이 장착 부재에 장착되고, 상기 탄성 부재는 상기 성형 다이 장착 부재에서 상기 타측 다이와의 대향면과 반대쪽에 배치되어, 상기 성형 다이 장착 부재를 탄성 지지하고, 상기 플런저 압입 부재는 상기 탄성 부재의 신축에 의해 상기 성형 다이에 대해 상대적으로 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고, 상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써, 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저 압입 부재에 의해 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 것이 가능해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 플런저 압입 부재가 홀더 블록이고, 상기 홀더 블록은 상기 성형 다이 장착 부재를 지지해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 일측 다이는 다이 캐비티, 조정 부재, 상기 조정 부재를 탄성 지지하는 조정 부재용 탄성 부재를 갖고, 상기 조정 부재는 상기 조정 부재용 탄성 부재의 신축에 의해 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고, 상기 조정 부재의 이동에 의해 상기 다이 캐비티 내의 수지압을 조정 가능해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 일측 다이가 잉여 수지 수용부를 더 갖고, 상기 잉여 수지 수용부는 상기 다이 캐비티와 연통되어, 다이 체결시에 상기 다이 캐비티 내에 수용되지 않는 잉여 수지의 적어도 일부를 수용해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 조정 부재의 적어도 일부가 상기 잉여 수지 수용부 내에 배치되고, 상기 조정 부재의 이동에 의해 상기 잉여 수지 수용부의 용량을 조정함으로써, 상기 다이 캐비티 내의 수지압을 조정 가능해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 제1 플래턴(platen) 및 제2 플래턴을 더 갖고, 상기 일측 다이는 상기 제1 플래턴에 장착되고, 상기 다이 체결부는 상기 제2 플래턴에 장착되어 있어도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 성형 다이가 중간 다이를 더 갖고, 상기 중간 다이는 상기 일측 다이와 상기 타측 다이의 사이에 배치되고, 상기 중간 다이는 중간 다이 수지 재료 수용부 및 중간 다이 수지 통로를 포함해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 성형 다이가 다이 캐비티, 잉여 수지 수용부 및 잉여 수지 분리 부재를 갖고, 상기 잉여 수지 수용부는 상기 다이 캐비티와 연통되어, 다이 체결시에 상기 다이 캐비티 내에 수용되지 않는 잉여 수지의 적어도 일부를 수용하고, 상기 다이 캐비티 내의 수지와 상기 잉여 수지의 경화 후에, 상기 잉여 수지 분리 부재가 상기 일측 다이 및 상기 타측 다이의 한쪽 또는 양쪽 모두에 대해 상대적으로 상승 또는 하강함으로써, 상기 다이 캐비티 내에서 경화된 수지와 상기 잉여 수지 수용부 내에서 경화된 상기 잉여 수지가 분리되어도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 수지 성형 장치가 기판을 수지 성형하는 장치이고, 상기 일측 다이와 상기 타측 다이의 다이 체결시에, 상기 기판의 상기 잉여 수지 수용부측의 단부가 상기 타측 다이의 다이면과 상기 잉여 수지 분리 부재의 단부에 협지되어도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 타측 다이가 관통홀을 갖고, 상기 관통홀은 상기 수지 재료 수용부로부터 상기 일측 다이와의 대향면과 반대측까지 관통하고, 수지 성형 후에, 상기 수지 재료 수용부 내의 잔류 수지를 상기 관통홀으로부터 배출 가능해도 된다.

본 발명의 수지 성형 장치는, 예를 들면 상기 수지 성형 장치가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지를 갖고, 상기 성형 다이는 상기 각 스테이지에 대해 탈착 가능함과 함께, 상기 각 스테이지 사이를 이동 가능하고, 상기 승온 스테이지는 상기 성형 다이를 승온하고, 상기 수지 성형 스테이지는 상기 다이 체결부를 갖고 수지 성형을 실시하고, 상기 경화 스테이지는 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시키고, 상기 배출 스테이지는 수지 성형품을 상기 성형 다이로부터 이형시켜도 된다.

본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 상기 본 발명의 수지 성형 장치를 이용하고, 상기 다이 체결 공정에서, 상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출해도 된다.

본 발명의 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 상기 본 발명의 수지 성형 장치가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지를 갖고, 상기 성형 다이는 상기 각 스테이지에 대해 탈착 가능함과 함께, 상기 각 스테이지 사이를 이동 가능하고, 상기 승온 스테이지는 상기 성형 다이를 승온하고, 상기 수지 성형 스테이지는 상기 다이 체결부를 갖고 수지 성형을 실시하고, 상기 경화 스테이지는 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시키고, 상기 배출 스테이지는 수지 성형품을 상기 성형 다이로부터 이형시키고, 상기 수지 성형 방법이, 상기 승온 스테이지에서 상기 성형 다이를 승온하는 성형 다이 승온 공정과, 상기 경화 스테이지에서 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시키는 수지 경화 공정과, 상기 배출 스테이지에서 수지 성형품을 상기 성형 다이로부터 이형시키는 이형 공정을 더 포함하고, 상기 수지 재료 수용 공정 및 상기 다이 체결 공정을 상기 수지 성형 스테이지에서 행해도 된다.

본 발명에 있어서, 수지 성형품은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 단순히 수지를 성형한 수지 성형품이라도 되고, 칩 등의 부품을 수지 밀봉한 수지 성형품이라도 된다. 본 발명에서 수지 성형품은, 예를 들면 전자 부품 등이어도 된다.

본 발명에 있어서, '수지 성형' 또는 '수지 밀봉'이란, 예를 들면 수지가 경화(고화)된 상태인 것을 의미한다.

본 발명에 있어서, 성형 전의 수지 재료 및 성형 후의 수지로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 에폭시 수지나 실리콘 수지 등의 열경화성 수지라도 되고, 열가소성 수지라도 된다. 또한, 열경화성 수지 혹은 열가소성 수지를 일부에 포함하는 복합 재료라도 된다. 본 발명에서 성형 전 수지 재료의 형태로는, 예를 들면 과립 수지, 유동성 수지, 시트상 수지, 정제상 수지, 분말상 수지 등을 들 수 있다. 본 발명에서 상기 유동성 수지란, 유동성을 갖는 수지라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 액상 수지, 용융 수지 등을 들 수 있다. 본 발명에서 상기 액상 수지란, 예를 들면 실온에서 액체이거나 또는 유동성을 갖는 수지를 말한다. 본 발명에서 상기 용융 수지란, 예를 들면 용융에 의해 액상 또는 유동성을 갖는 상태가 된 수지를 말한다. 상기 수지의 형태는, 성형 다이의 캐비티나 포트 등에 공급 가능하다면, 그 외의 형태라도 상관없다.

또한, 일반적으로 '전자 부품'은, 수지 밀봉하기 전의 칩을 말하는 경우와, 칩을 수지 밀봉한 상태를 말하는 경우가 있지만, 본 발명에서 단순히 '전자 부품'이라고 하는 경우에는, 특별히 한정하지 않는 한, 상기 칩이 수지 밀봉된 전자 부품(완성품으로서의 전자 부품)을 말한다. 본 발명에 있어서, '칩'은 수지 밀봉하기 전의 칩을 말하고, 구체적으로는, 예를 들면 IC(Integrated Circuit), 반도체 칩, 전력 제어용 반도체 소자 등의 칩을 들 수 있다. 본 발명에서 수지 밀봉하기 전의 칩은, 수지 밀봉 후의 전자 부품과 구별하기 위해 편의상 '칩'이라고 한다. 그러나, 본 발명에서의 '칩'은 수지 밀봉하기 전의 칩이라면 특별히 한정되지 않고, 칩 형상이 아니어도 된다.

본 발명에서 '플립 칩'이란, IC 칩 표면부의 전극(본딩 패드)에 범프라고 불리는 혹 형상의 돌기 전극을 갖는 IC 칩 또는 이와 같은 칩 형태를 말한다. 이 칩을 하향으로(face-down) 하여 프린트 기판 등의 배선부에 실장시킨다. 상기 플립 칩은, 예를 들면 와이어리스 본딩용 칩 혹은 실장 방식의 하나로서 이용된다.

본 발명에 있어서, 예를 들면 기판의 일면 또는 양면을 수지 성형해 수지 성형품을 제조해도 된다. 또한, 예를 들면 기판의 일면 또는 양면에 실장된 부품(예를 들면 칩, 플립 칩 등)을 수지 밀봉(수지 성형)해 수지 성형품을 제조해도 된다. 본 발명에 있어서, 상기 기판(인터포저라고도 한다)으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 리드 프레임, 배선 기판, 웨이퍼, 세라믹 기판 등이어도 된다. 상기 기판은, 예를 들면 전술한 바와 같이, 그 일면 또는 양면에 칩이 실장된 실장 기판이어도 된다. 상기 칩의 실장 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 와이어 본딩, 플립 칩 본딩 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면 상기 실장 기판의 일면 또는 양면을 수지 밀봉함으로써, 상기 칩이 수지 밀봉된 전자 부품을 제조해도 된다. 또한, 본 발명의 수지 밀봉 장치에 의해 수지 밀봉되는 기판의 용도는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 휴대 통신 단말용 고주파 모듈 기판, 전력 제어용 모듈 기판, 기기 제어용 기판 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, '장착'은 '탑재' 또는 '고정'을 포함한다. 또한, 본 발명에서 '탑재'는 '고정'을 포함한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 기초해 설명한다. 각 도면은, 설명의 편의상, 적절하게 생략, 과장하여 모식적으로 그려져 있다.

〈실시예 1〉

본 실시예에서는, 본 발명의 수지 성형 장치의 일례와, 이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.

도 1의 단면도에, 본 실시예의 수지 성형 장치의 구조를 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 수지 성형 장치는 성형 다이(1000) 및 다이 체결부(220)를 주요 구성 요소로 한다. 성형 다이(1000)는 상부 다이(일측 다이, 100)와 하부 다이(타측 다이, 200)를 갖는다. 상부 다이(100)와 하부 다이(200)는 서로 대향하고 있다.

상부 다이(100)는 상부 다이 캐비티 블록(110) 및 상부 다이 베이스 블록(120)을 갖는다. 상부 다이 캐비티 블록(110)은 다이면(하부 다이(200)와 대향하는 쪽의 면)과 반대측의 면에서 상부 다이 베이스 블록(120)에 고정되어 있다. 상부 다이 캐비티 블록(110)의 다이면(하부 다이(200)와 대향하는 쪽의 면)에는 다이 캐비티(111), 러너(runner, 수지 유로, 112) 및 컬(cull, 잉여 수지 수용부, 113)이 마련되어 있다. 다이 캐비티(111)는 복수 개이다. 서로 인접하는 다이 캐비티(111)끼리는 러너(112)에 의해 연통되어 있다. 컬(113)은 상부 다이 캐비티 블록(110)의 양단에 1개씩 마련되어 있다. 각각의 컬(113)은 인접하는 다이 캐비티(111)와 러너(112)를 개재해 연통되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 컬(113)은 다이 체결시에 다이 캐비티(111) 내에 수용되지 않은 잉여 수지의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 또한, 상부 다이(100)는 조정 부재(태블릿 높이 조정 부재, 114) 및 조정 부재(114)를 탄성 지지하는 조정 부재용 탄성 부재(115)를 갖는다. 조정 부재(114)는, 그 일부가 컬(113)의 내부에 배치됨과 동시에, 조정 부재용 탄성 부재(115)에 의해 상부 다이 베이스 블록(120)에 고정되어 있다. 조정 부재(114)는, 조정 부재용 탄성 부재(115)의 신축에 의해, 성형 다이(1000)의 개폐 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 조정 부재(114)의 이동에 의해 컬(113)의 용량을 조정함으로써, 다이 캐비티(111) 내의 수지압을 조정 가능하다.

포트(212)에 수용되는 수지 재료(태블릿)에는, 일반적으로, 높이(중량)의 편차가 있다. 이 때문에, 성형시마다 다이 캐비티(111) 및 컬(113) 내에 공급되는 수지량이 다르게 된다. 따라서, 수지 성형시에 수지 재료를 주입하는 부분(다이 캐비티(111) 및 컬(113))의 체적 및 주입압(수지압)을 조정하기 위해, 전술한 바와 같이, 조정 부재(태블릿 높이 조정 부재, 114)를 이동 가능하게 하고 있다. 또한, 컬(113)은 연통 컬(좌우의 컬(113)이 직접 연결되어 있다)의 구성이라도 된다. 이와 같이 컬(113)을 연통시킴으로써, 수지 재료(태블릿)의 높이 차이에 의해 국소적으로 수지 재료의 주입압(주입 속도)이 편향되는 것을 억제할 수 있다.

하부 다이(200)는 하부 다이 캐비티 블록(210)을 주요 구성 요소로 한다. 하부 다이 캐비티 블록(210)은 기판 탑재부(211)를 갖는다. 기판 탑재부(211)는, 하부 다이 캐비티 블록(210)의 다이면(상부 다이(100)와 대향하는 쪽의 면)에서 상부 다이(100)의 다이 캐비티(111)와 대향하는 위치에 마련되어 있다. 또한, 하부 다이(200)는 포트(수지 재료 수용부, 212) 및 플런저(213)를 갖는다. 포트(212)는, 하부 다이 캐비티 블록(210)의 다이면에서 상부 다이(100)의 컬(113)과 대향하는 위치에 마련되어 있다. 플런저(213)는, 포트(212)의 내부로부터 하부 다이 캐비티 블록(210)의 다이면과 반대측까지 관통하고 있다. 플런저(213)는 포트(212)에 대해 성형 다이(1000)(상부 다이(100) 및 하부 다이(200))의 개폐 방향으로 이동 가능하다.

한편, 도 1에서는 플런저(213)가 링(링 부재, 214) 및 단차부(215)를 갖는다. 링(214)은, 플런저(213)의 외주에서 하부 다이 캐비티 블록(210)과 접하는 위치의 일부(도면에서는 2개소)에 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 플런저(213) 외주의 2개소에 홈을 마련하고, 상기 홈에 링(214)을 장착해, 링(214)에 의한 2점 지지로 플런저(213)를 수직으로 지지하고 있다. 단차부(215)는 플런저(213)의 하단부에 마련되어 있다.

도 1과 같이, 링(214)에 의해 플런저(213)를 지지함으로써, 플런저(213) 자체의 마모를 억제하고, 링(214)을 교환함으로써 마모에 대응할 수 있다. 링(214)은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지, 엔지니어링 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 또한, 플런저(213)의 형성 재료도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 플런저(213)의 형성 재료로 쉽게 마모되지 않는 초경질 합금을 이용해도 된다. 그러나, 링(214)으로 지지해 마모를 억제할 수 있으므로, 플런저(213)의 재질로 초경질 합금 대신 강철(steel)을 이용해도 된다. 플런저(213)를 형성하는 초경질 합금이 코발트를 함유하는 경우, 시트 클리닝재가 코발트와 화학 반응해 플런저(213)의 부식의 원인이 될 우려가 있다. 그러나, 코발트를 함유하지 않는 강철을 플런저(213) 형성 재료로 이용하면, 이와 같은 시트 클리닝재에 의한 플런저(213)의 부식을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 초경질 합금 대신 강철을 이용하면, 플런저(213) 자체의 코스트도 저감 가능하다.

다이 체결부(220)는 홀더 A 블록(221), 홀더 B 블록(222), 하부 다이 탑재 블록(성형 다이 장착 부재, 223) 및 탄성 부재(224)를 갖는다. 홀더 A 블록(221) 및 홀더 B 블록(222)에 의해 홀더 블록이 구성된다. 탄성 부재(224)는, 하부 다이 탑재 블록(223)에서 상부 다이(100)와의 대향면과 반대쪽에 배치되어 있다. 하부 다이 탑재 블록(223)은 홀더 B 블록(222)의 상면에 탄성 부재(224)를 개재해 탄성 지지되어 있다. 하부 다이 탑재 블록(223)의 하부는 둘레부가 돌출되어 단차부를 구성하고 있다. 홀더 A 블록(221)은 홀더 B 블록(222) 상면의 둘레부에 고정되어 있다. 또한, 하부 다이 탑재 블록(223)의 단차부의 외측면 및 상면 둘레부와 탄성 부재(224)의 외측면은 홀더 A 블록(221)에 의해 둘러싸여 있다. 이와 같이 하여, 하부 다이 탑재 블록(223) 및 탄성 부재(224)는 홀더 블록(홀더 A 블록(221) 및 홀더 B 블록(222))에 의해 지지된다. 하부 다이 탑재 블록(223)의 단차부 이외의 부분은 홀더 A 블록(221)의 상면으로부터 돌출되어 있다. 하부 다이(200)는, 상부 다이(100)와의 대향면과 반대쪽에서, 다이 체결부(220)의 일부인 하부 다이 탑재 블록(성형 다이 장착 부재, 223)에 장착되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 다이 체결부(220)를 성형 다이(1000)(상부 다이(100) 및 하부 다이(200))의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써, 성형 다이(1000)를 다이 체결함과 함께, 플런저(213)를 상부 다이(100)의 방향으로 밀어넣어, 수지 수용부(211)에 수용된 수지 재료를 플런저(213)에 의해 성형 다이(1000)의 다이면으로 압출하는 것이 가능하다. 후술하는 바와 같이, 다이 체결시에, 홀더 A 블록(221)에 의해 플런저(213)를 압입하므로, 홀더 A 블록(221)은 '플런저 압입 부재'에 해당한다.

또한, 도 1의 수지 성형 장치는, 고정 플래턴(제1 플래턴, 1100) 및 가동 플래턴(제2 플래턴, 1200)을 갖는다. 상부 다이(100)는 고정 플래턴(1100)의 하면에 장착되고, 다이 체결부(220)는 홀더 B 블록(222)의 하면에서 가동 플래턴(1200)의 상면에 장착되어 있다.

도 1의 수지 성형 장치를 이용한 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 도 2∼도 14에 나타낸 바와 같이 하여 실시할 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.

우선, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(200)의 기판 탑재부(211)에 기판(1)을 공급(탑재)함과 함께, 포트(212)에 태블릿(수지 재료, 20a)을 공급한다. 이 때, 히터(미도시)에 의해 하부 다이(200) 및 상부 다이(100)를 미리 가열해 둔다. 한편, 태블릿(20a)은, 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지라도 되고 열경화성 수지라도 되지만, 예를 들면 에폭시 수지나 실리콘 수지 등의 열경화성 수지를 이용할 수 있다.

다음으로, 도 3∼도 6에 나타낸 바와 같이, 다이 체결 및 수지 성형을 실시한다.

우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 화살표 X1의 방향으로 상승시킨다. 이에 따라, 다이 체결부(220) 및 하부 다이(200)를 가동 플래턴(1200)과 함께 상승시켜, 도시한 바와 같이, 하부 다이(200)의 다이면과 상부 다이(100)의 다이면을 접촉시킨다. 이 때, 태블릿(20a)은 하부 다이(200)의 열에 의해 용융되어, 도시한 바와 같이, 용융 수지(유동성 수지, 20b)가 되어 있다.

다음으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 화살표 X2의 방향으로 더 상승시킨다. 이에 따라, 다이 체결부(220) 및 하부 다이(200)를 가동 플래턴(1200)과 함께 상승시켜, 도시한 바와 같이, 플런저(213)와 홀더 A 블록(홀더 블록, 221)을 접촉시킨다.

다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 화살표 X3의 방향으로 더 상승시킨다. 이 때, 도시한 바와 같이, 탄성 부재(224)가 수축함으로써, 하부 다이 탑재 블록(223) 및 하부 다이(200)는 그대로인 위치에서, 홀더 블록(홀더 A 블록(221) 및 홀더 B 블록(222))이 상승한다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 홀더 A 블록(홀더 블록, 221)으로 플런저(213)를 포트(212) 내에 밀어넣어(밀어올려), 용융 수지(20b)를 컬(113), 러너(112) 및 다이 캐비티(111) 내에 충전시킨다.

그 후, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부 다이(100) 및 하부 다이(200)의 열에 의해, 컬(113), 러너(112) 및 다이 캐비티(111) 내의 유동성 수지(20b)가 경화해 경화 수지가 된다. 도 6에서는, 러너(112) 및 다이 캐비티(111) 내의 경화 수지(이하, 단순히 '경화 수지'라고 한다)를 참조 부호 20으로 나타내고, 컬(113) 내의 경화 수지(이하 '잉여 수지' 또는 '불요 수지부'라고 한다)를 참조 부호 20d로 나타낸다. 이에 따라, 기판(1)의 일면이 경화 수지(20)에 의해 수지 성형된 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판, 1b)이 형성된다. 그리고, 유동성 수지(20b)가 경화해 경화 수지(20) 및 잉여 수지(불요 수지부, 20d)가 된 후에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 화살표 Y1의 방향으로 하강시킨다. 이 때, 도시한 바와 같이, 탄성 부재(224)에 가해진 상향의 힘이 해방되어, 탄성 부재(224)가 다시 신장된다. 이에 따라, 하부 다이 탑재 블록(223) 및 하부 다이(200)는 그대로인 위치에서, 홀더 블록(홀더 A 블록(221) 및 홀더 B 블록(222))이 하강한다.

다음으로, 도 7∼도 14에 나타낸 바와 같이, 수지 성형품(1b)을 이형시키고(성형 다이로부터 제거하고), 언로드(성형 다이 바깥으로 반송)한다.

우선, 도 7에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을, 화살표 Y2의 방향으로 더 하강시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 다이 체결부(220) 및 하부 다이(200)가 가동 플래턴과 함께 하강해, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)가 다이 개방된다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 수지 성형품(1b)(기판(1) 및 경화 수지(20))과 잉여 수지(20d)가 하부 다이(200)와 함께 하강해, 상부 다이(100)로부터 이형된다. 한편, 예를 들면 조정 부재용 탄성 부재(115)의 복원력(신장력)에 의한, 조정 부재(114)의 잉여 수지(20d)에 대한 가압에 의해, 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)가 상부 다이(100)로부터 이형되어도 된다.

그 후, 도 8에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 화살표 Y3의 방향으로 더 하강시킴으로써, 하부 다이(200)를 더 하강시킨다. 그 상태에서, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)를 화살표 A1의 방향(성형 다이(1000)의 외부로부터, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)의 사이를 향하는 방향)으로 이동시켜, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)의 사이에 언로더(300)를 진입시킨다. 언로더(300)는, 도시한 바와 같이, 경화 수지(20) 및 잉여 수지(20d)를 흡착하기 위한 흡착 패드(301)를 갖는다.

다음으로, 도 11에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(301)를 화살표 B1의 방향으로 하강시켜, 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판, 1b)의 경화 수지(20)와 경화 수지(20)에 연결된 잉여 수지(불요 수지부, 20d)를 흡착시킨다.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)를 흡착시킨 채로 흡착 패드(301)를 화살표 C1의 방향으로 상승시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)를 하부 다이(200)의 다이면으로부터 이형시킨다. 이 때, 잉여 수지(20d)와 플런저(213)가 분리되지 않은 경우에는, 플런저(213)가 잉여 수지(20d)와 함께 상승한다. 그러나, 도시한 바와 같이, 플런저(213)의 단차부(215)가 하부 다이 캐비티 블록(210)에 걸림으로써, 플런저(213)가 소정의 높이 이상으로 상승하지 않게 구성되어 있다. 따라서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 잉여 수지(20d)를 흡착 패드(301)와 함께 화살표 C2의 방향으로 더 상승시키면, 잉여 수지(20d)와 플런저(213)가 분리된다.

그리고, 도 14에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)를 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)와 함께 화살표 D1의 방향으로(성형 다이(1000)의 밖을 향해) 이동시켜, 성형 다이(1000) 내로부터 퇴출시킨다. 그 후, 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)를 언로더(300)로부터 분리시킴과 함께, 잉여 수지(20d)를 수지 성형품(1b)으로부터 분리한다(미도시). 이상과 같이 하여, 수지 성형품(1b)을 제조할 수 있다.

이상, 도 1∼도 14에, 본 발명의 수지 성형 장치 및 이를 이용한 수지 성형 방법의 예를 나타냈다. 그러나, 본 발명의 수지 성형 장치 및 수지 성형 방법은, 도 1∼도 14의 예로 한정되지 않고, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 도 15a∼도 15c에 나타낸 수지 성형 장치와 같이, 탄성 부재(224) 대신 유압 기구(228)를 구비해도 된다. 도 15a∼도 15c의 수지 성형 장치는, 다이 체결부(220)가 탄성 부재(224) 대신 유압 기구(228)를 갖는 것 외에는, 도 1∼도 14의 수지 성형 장치와 동일하다. 이 수지 성형 장치를 이용한 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 도 2∼도 14와 같이 실시할 수 있다. 도 15a는, 하부 다이(200)에 기판(1) 및 태블릿(수지 재료, 20a)을 공급한 상태의 도면으로, 도 2의 공정에 상당한다. 도 15b는, 태블릿(20a)을 용융시켜 용융 수지(유동성 수지, 20b)로 만들고, 가동 플래턴(1200), 다이 체결부(220) 및 하부 다이(200)를 상승시켜, 하부 다이(200)와 상부 다이(100)를 접촉시킨 상태의 도면이다. 도 15b는 도 3의 공정에 상당한다. 도 15c는, 용융 수지(유동성 수지)를 플런저(213)에 의해 다이 캐비티(111), 러너(112) 및 컬(113) 내에 주입한 상태를 나타내는 도면으로, 도 5의 공정에 상당한다.

또한, 예를 들면 도 1∼도 14의 수지 성형 장치의 성형 다이(1000)에 있어서, 하부 다이(200)는, 예를 들면 도 16의 (a)∼(c)에 나타내는 구조를 갖고 있어도 된다. 도 16의 (a)는, 하부 다이(200)의 구조를 다이 체결부(220) 및 가동 플래턴(1200)과 함께 나타내고 있다. 도 16의 (a)의 하부 다이(200)는, 하부 다이 캐비티 블록(210)이 관통홀(잔류 수지 낙하홀, 218)을 갖는 것 외에는, 도 1∼도 14의 하부 다이(200)와 동일하다. 도시한 바와 같이, 관통홀(218)은 포트(212)와 연통되어 있어, 포트(212)로부터 하부 다이 캐비티 블록(210)에서 상부 다이(100)와 대향하는 면의 반대측까지 관통하고 있다. 이 구조에 의해, 수지 성형 후에, 포트(212) 내의 잔류 수지를 관통홀(218)으로부터 낙하시켜 배출 가능하다.

한편, 도 16의 (b)는, 도 16의 (a)에서의 플런저(213)와 관통홀(잔류 수지 낙하홀, 218)의 일부 확대도이다. 도시한 바와 같이, 관통홀(218)은 복수 개이며, 플런저(213)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 플런저(213) 주위의 일부에만 관통홀(218)이 마련됨으로써, 관통홀(218)이 마련되지 않은 부분에 플런저(213)의 상단부(단차 형상 부분)가 걸려, 플런저(213)가 아래에 떨어지지 않게 되어 있다.

또한, 도 16의 (c)는, 플런저(213)의 변형예를 나타낸 모식도이다. 이 도면은 플런저(213)의 하부만을 확대해 나타내고 있다. 도 1∼도 14에서는, 도 16의 (c)의 좌측 도면과 같이, 플런저(213)의 하단(홀더 A 블록(221)과 접촉하는 부분)이 평탄한 예를 나타냈다. 그러나, 플런저(213)는, 도 16의 (c)의 우측 도면과 같이, 하단이 둥근 볼록 형상부(213a)인 것에 의해, 홀더 A 블록(221)과 접촉하는 부분의 면적이 최대한 작아져도(예를 들면, 볼록 형상부(213a)의 선단의 거의 1점에만 있어도) 된다. 이와 같이 함으로써, 예를 들면 홀더 A 블록(221)의 상면 및 플런저(213) 하면의 평면성(평탄성)에의 의존을 저감시켜, 플런저(213)를 중력의 방향을 따라 보다 똑바로 상승시킬 수 있다.

본 발명의 수지 성형 장치에 의하면, 예를 들면 트랜스퍼 성형용 수지 성형 장치의 구조를 단순화할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 본 실시예에서 나타낸 바와 같이, 프레스(다이 체결부)의 클램핑력을 이용해 플런저를 상하 이동시켜 수지 주입을 실시한다. 이와 같이, 다이 체결 기구가 트랜스퍼 구동 기구(성형 다이의 다이면에 수지 재료를 주입하는 기구)를 겸함으로써, 다이 체결 기구와 별개로 트랜스퍼 구동 기구를 마련하지 않고 수지 성형할 수 있으므로, 수지 성형 장치의 구조를 단순화할 수 있다.

〈실시예 2〉

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 수지 성형 장치가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지를 갖는 예에 대해 설명한다.

도 17의 모식도에, 본 실시예의 수지 성형 장치 및 이를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 개략을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 수지 성형 장치는 승온 스테이지(S1), 수지 성형 스테이지(S2), 경화 스테이지(S3) 및 배출 스테이지(S4)를 갖는다. 성형 다이(1000)는 S1∼S4의 각 스테이지에 대해 탈착 가능할 뿐만 아니라, S1∼S4의 각 스테이지 사이를 이동 가능하다. 승온 스테이지(S1)는 성형 다이(1000)를 승온한다. 수지 성형 스테이지(S2)는 성형 다이(1000)와 다이 체결부를 갖고, 수지 성형을 실시한다. 경화 스테이지(S3)는 성형 다이(1000) 내의 수지를 경화시킨다. 배출 스테이지(S4)는 수지 성형품(1b)을 성형 다이(1000)로부터 이형시킨다. 성형 다이(1000)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 실시예 1(도 1∼16)의 수지 성형 장치에서의 성형 다이(1000)와 같아도 된다. 또한, 상기 다이 체결부도, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 실시예 1(도 1∼16)의 수지 성형 장치에서의 다이 체결부(220)와 같아도 된다.

수지 성형품의 제조 방법을 실시하는 경우, 예를 들면 도 17에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 S1∼S4의 각 스테이지 사이에서 순환시켜도 된다. 구체적으로는, 예를 들면 도시한 바와 같이, 성형 다이(1000)를 승온 스테이지(S1), 수지 성형 스테이지(S2), 경화 스테이지(S3) 및 배출 스테이지(S4)의 순서로 이동시켜 수지 성형품(1b)을 제조한다. 그리고, 배출 스테이지(S4)에서 수지 성형품(1b)을 회수한 후에, 성형 다이(1000)를 승온 스테이지(S1)로 되돌려, 다시 수지 성형품의 제조 방법을 실시한다. 성형 다이(1000)를 이동시키는(반송하는) 기구 및 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 로봇 핸드, 로터리 테이블 등의 공지 기술을 이용해 성형 다이(1000)를 반송할 수 있다.

전술한 실시예 1에서는, 수지 성형 장치의 하나의 스테이지가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지의 모든 기능을 겸하고 있다. 즉, 실시예 1에서는, 도 2∼도 14에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)와 다이 체결부를 갖는 수지 성형 스테이지가, 성형 다이(1000)를 승온하는 승온 스테이지의 기능, 성형 다이(1000) 내의 수지를 경화시키는 경화 스테이지의 기능, 및 수지 성형품(1b)을 성형 다이(1000)로부터 이형시키는 배출 스테이지의 기능도 겸한다.

이에 대해, 본 실시예와 같이, 수지 성형 장치에 수지 성형 스테이지와 별개의 스테이지를 마련해 수지 성형 스테이지와 다른 기능을 갖게 함으로써, 예를 들면 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 성형 스테이지와 다른 상기 배출 스테이지에서 수지 성형품의 성형 다이로부터의 이형을 실시함으로써, 성형 다이 내에 배출 기구(예를 들면, 핀, 이젝터(ejector) 등)를 마련하지 않아도 된다. 즉, 성형 다이 구조의 단순화가 가능하다. 또한, 예를 들면 성형 스테이지와 별개의 경화 스테이지에서 성형 다이를 가열해 수지를 경화시킴으로써, 그 동안에 상기 성형 스테이지에서 다른 수지 성형을 실시할 수 있다. 이와 같이 하면, 상기 성형 스테이지 내에서 수지가 경화될 때까지의 시간을 기다릴 필요가 없어져, 상기 성형 스테이지의 가동 효율이 향상되므로, 성형 사이클의 단축화를 도모할 수 있다.

한편, 상기 경화 스테이지에서는, 예를 들면 성형 다이를 가열해 승온시켜, 그 온도에서 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시킬 수 있다. 이 경우, 상기 경화 스테이지는 성형 다이를 승온하는 기능이 상기 승온 스테이지와 공통된다. 따라서, 이 경우, 상기 승온 스테이지에 상기 경화 스테이지를 겸용시켜도 된다.

도 17의 모식도에 나타낸 수지 성형 장치를 이용한 수지 성형품의 제조 방법은, 구체적으로는 예를 들면 도 18∼도 20에 나타낸 바와 같이 실시할 수 있다.

우선, 도 18의 (a)∼(d)의 공정 단면도에 나타낸 바와 같이, 승온 스테이지 내에서 성형 다이를 승온시킨다. 도시한 바와 같이, 이 승온 스테이지는 고정 플래턴(1110)과 가동 플래턴(1210)을 갖는다. 고정 플래턴(1110)은 히터(1111)를 갖고, 가동 플래턴(1210)은 히터(1211)를 갖는다. 히터(1111, 1211)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 카트리지 히터 등이라도 된다. 가동 플래턴(1210)은 고정 플래턴(1110)의 하방에 배치되고, 고정 플래턴(1110)과 가동 플래턴(1210)으로 성형 다이(1000)를 협지할 수 있다.

우선, 도 18의 (a)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 준비한다. 성형 다이(1000)는 실시예 1(도 1∼도 14)의 성형 다이(1000)와 같아도 된다. 또한, 후술하는 도 19 및 도 20에 있어서도, 같은 성형 다이(1000)를 이용할 수 있다. 한편, 고정 플래턴(1110) 및 가동 플래턴(1210)을 미리 히터(1111) 및 히터(1211)로 승온한다. 다음으로, 도 18의 (b)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 미리 승온한 승온 스테이지 내에 반송하고, 가동 플래턴(1210) 위에 탑재해 고정한다. 성형 다이(1000)를 가동 플래턴(1210)에 고정하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척(electrostatic chuck), 메커니컬 척(mechanical chuck) 등을 이용하면 된다. 다음으로, 도 18의 (c)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1210)을 상승시켜, 고정 플래턴(1110)과 가동 플래턴(1210)으로 성형 다이(1000)를 클램핑(협지)하고 성형 다이(1000)를 승온한다. 성형 다이의 승온이 완료된 후, 도 18의 (d)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1210)을 하강시킨다. 그 후, 성형 다이(1000)를 승온 스테이지로부터 취출해 성형 스테이지로 이동시킨다.

또한, 예를 들면 승온 스테이지는 도 18의 (a)∼(d)의 구성 대신, 도 18의 (e)와 같은 구성이라도 된다. 도 18의 (e)의 승온 스테이지는, 도시한 바와 같이, 고정 플래턴(1110) 및 히터(1111)를 갖지 않는 것과, 가동 플래턴(1210) 대신 승온대(1212)를 갖는 것 외에는, 도 18의 (a)∼(d)의 승온 스테이지와 동일하다. 승온대(1212)는 가동 플래턴(1210)과 마찬가지로 히터(1211)를 갖는다. 이 경우, 도 18의 (b)∼(d) 공정 대신, 도 18의 (e)에 나타낸 바와 같이, 미리 히터(1211)로 승온한 승온대(1212) 위에 성형 다이(1000)를 탑재해 고정한다. 그리고, 성형 다이(1000)를 승온한 후에, 승온 스테이지로부터 취출해 성형 스테이지로 이동시킨다.

다음으로, 도 19의 (a)∼(h)의 공정 단면도에 나타낸 바와 같이, 수지 성형 스테이지에서 수지 성형을 실시한다. 도 19의 (a)∼(h)에 있어서, 실시예 1(도 1∼도 14)과 같은 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고 있다. 도 19의 (a)∼(h)에 나타낸 바와 같이, 이 수지 성형 스테이지는 다이 체결부(220), 고정 플래턴(제1 플래턴, 1100) 및 가동 플래턴(제2 플래턴, 1200)을 갖는다. 다이 체결부(220), 고정 플래턴(1100) 및 가동 플래턴(1200)은 실시예 1(도 1∼도 14)과 동일해도 된다. 또한, 예를 들면 다이 체결부(220), 고정 플래턴(1100), 가동 플래턴(1200) 등에 승온 스테이지와 마찬가지로 히터(예를 들면, 카트리지 히터)를 마련해 성형 다이(1000)를 가열해도 된다.

우선, 도 19의 (a)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 승온 스테이지로부터 수지 성형 스테이지 내로 반송해 다이 체결부(220) 상에 탑재한다.

다음으로, 도 19의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 상승시켜 상부 다이(100)를 고정 플래턴(1100)에 접촉시킨다. 이 상태에서, 상부 다이(100)를 고정 플래턴(1100)에 고정함과 함께, 하부 다이(200)를 다이 체결부(220)에 고정한다. 이 때, 상부 다이(100) 및 하부 다이(200)를 고정하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척, 메커니컬 척 등을 이용하면 된다.

다음으로, 도 19의 (c)에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(200)에 기판 및 태블릿(수지 재료)을 공급한다. 이 공정은, 예를 들면 도 2와 동일하게 해도 된다.

다음으로, 태블릿(수지 재료)을 용융시켜 용융 수지(유동성 수지)로 만든다. 그 후에, 도 19의 (d)에 나타낸 바와 같이, 다이 체결부(220)의 상승에 의해 다이 체결함과 함께 하부 다이(200)의 플런저를 밀어넣어(상승시켜), 성형 다이(1000)의 다이면에 상기 용융 수지(유동성 수지)를 공급한다. 이 공정은, 예를 들면 도 3∼도 5와 동일하게 해도 된다.

다음으로, 도 19의 (e)∼(h)에 나타낸 바와 같이, 다이 개방 및 성형 다이(1000)의 취출을 실시한다. 이들 공정에서는, 실시예 1의 도 6∼도 14와 달리, 상기 용융 수지(유동성 수지)의 경화, 수지 성형품의 이형, 및 수지 성형품의 성형 다이 밖으로의 반송을 실시하지 않는다. 상기 용융 수지(유동성 수지)의 경화는 후술하는 경화 스테이지에서 실시하고, 수지 성형품의 이형 및 수지 성형품의 성형 다이 밖으로의 반송은 후술하는 배출 스테이지에서 실시하기 때문이다.

우선, 도 19의 (e)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 다이 체결부(220) 및 성형 다이(1000)와 함께 하강시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 상부 다이(100)를 고정 플래턴(1100)으로부터 이격시킨다.

다음으로, 도 19의 (f)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1200)을 다이 체결부(220) 및 성형 다이(1000)와 함께 더 하강시킨다.

그 후, 도 19의 (g)∼(h)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 성형 스테이지 밖으로 이동시켜, 경화 스테이지(미도시) 내로 반송한다.

그 후, 성형 다이(1000)를 경화 스테이지(미도시) 내에서 가열해 승온하여, 성형 다이(1000) 내의 유동성 수지를 경화시킨다. 이에 따라, 수지 성형품을 제조한다. 한편, 상기 경화 스테이지는, 예를 들면 도 18의 (a)∼(e)에 나타낸 승온 스테이지와 같은 구성을 가져도 된다. 또한, 예를 들면 도 18의 (a)∼(e)에 나타낸 승온 스테이지에 상기 경화 스테이지를 겸용시켜도 된다. 상기 경화 스테이지에 의해 성형 다이(1000) 내의 유동성 수지를 경화시키는 공정도 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 성형 다이(1000) 내에 유동성 수지가 충전되어 있는 것 외에는, 도 18의 (a)∼(e)와 같은 공정을 실시해도 된다.

그 다음, 도 20의 (a)∼(f)의 공정 단면도에 나타낸 바와 같이, 배출 스테이지 내에서 수지 성형품을 성형 다이(1000)로부터 이형시킨다. 도시한 바와 같이, 이 배출 스테이지는 홀더(230) 및 가동 플래턴(1120, 1220)을 갖는다. 가동 플래턴(1120, 1220)은 모두 상하 이동 가능하다. 가동 플래턴(1120)은 그 하면에 상부 다이(100)를 고정할 수 있다. 가동 플래턴(1220)은 그 상면에 홀더(230)를 탑재해 고정할 수 있다. 홀더(230)는 홀더 A 블록(231), 홀더 B 블록(232), 이젝터 플레이트 탑재 블록(233), 탄성 부재(234), 이젝터 플레이트(235) 및 이젝터 로드(236)를 갖는다. 홀더 A 블록(231), 홀더 B 블록(232), 이젝터 플레이트 탑재 블록(233) 및 탄성 부재(234)는, 각각, 실시예 1(도 1∼도 14)의 다이 체결부(220)에서의 홀더 A 블록(221), 홀더 B 블록(222), 하부 다이 탑재 블록(성형 다이 장착 부재, 223) 및 탄성 부재(224)와 같은 구성을 갖는다. 이젝터 플레이트(235)는 이젝터 플레이트 탑재 블록(233)의 상면에 고정되어 있다. 이젝터 플레이트(235)는 이젝터 로드(236)를 갖고, 또한, 이젝터 플레이트(235)의 상면이 하부 다이(200)의 하면 전체와 접촉 가능하다. 이젝터 로드(236)는 하부 다이(200)의 플런저에 대응하는 위치에 배치되어, 이젝터 플레이트(235) 내를 상하 이동 가능하다. 후술하는 바와 같이, 홀더 A 블록(231)을 상승시킴으로써 이젝터 로드(236)의 일부를 이젝터 플레이트(235)의 상면으로부터 밀어올릴 수 있다. 그리고, 이와 같이 함으로써, 이젝터 로드(236)에 의해 하부 다이(200)의 플런저의 일부를 하부 다이(200) 상면으로부터 밀어올려, 경화가 끝난 잉여 수지를 수지 성형품으로부터 분리할 수 있다.

도 20의 (a)∼(f)에 나타낸 수지 성형품의 이형 공정은, 이하와 같이 실시할 수 있다.

우선, 도 20의 (a)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 이젝터 플레이트(235) 위에 탑재해 고정한다. 고정 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척, 메커니컬 척 등을 이용하면 된다. 이 때, 예를 들면 성형 다이(1000)에 진동, 열(승온에 의한 선팽창) 등을 가함으로써 이형을 보조해도 된다.

다음으로, 도 20의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 성형 다이(1000)와 함께 상승시켜, 상부 다이(100)를 가동 플래턴(1120)의 하면에 고정한다. 고정 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척, 메커니컬 척 등을 이용하면 된다.

다음으로, 도 20의 (c)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1120)을 상부 다이(100)와 함께 상승시킴과 함께, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 하강시킨다. 이에 따라, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)를 다이 개방한다. 그 상태에서, 도시한 바와 같이, 상부 다이(100)와 하부 다이(200) 사이에 언로더(300)를 진입시킨다. 도시한 바와 같이, 언로더(300)는, 실시예 1의 도 9∼도 14에서의 언로더(300)와 마찬가지로, 경화 수지(20) 및 잉여 수지(20d)를 흡착하기 위한 흡착 패드(301)를 갖는다. 또한, 도 20에 나타내는 언로더(300)는, 도시한 바와 같이, 밀봉 기판 지지 부재(수지 성형품 지지 부재, 302)를 갖는다.

다음으로, 도 20의 (d)에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1120)을 상부 다이(100)와 함께 하강시킴과 함께, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 상승시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 언로더를 상부 다이(100)와 하부 다이(200)로 협지해 고정한다. 또한, 도시한 바와 같이, 수지 성형품 지지 부재(302)를 화살표 I1의 방향으로 하강시켜, 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판, 1b)을 지지한다. 도시한 바와 같이, 수지 성형품 지지 부재(302)는, 경화 수지(20) 중 러너(112) 내에서 경화된 부분을 위로부터 누름으로써 수지 성형품(1b)을 지지한다. 한편, 예를 들면 경화 수지(20) 중 러너(112) 내에서 경화된 부분 대신 다이 캐비티(111) 내에서 경화된 부분을 수지 성형품 지지 부재(302)로 위로부터 누르도록 해도 된다. 또한, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 상승시킨다. 이 때, 도시한 바와 같이, 홀더 A 블록(231)의 상승에 의해 이젝터 로드(236)의 일부가 이젝터 플레이트(235)의 상면으로부터 밀어올려진다. 이에 따라, 이젝터 로드(236)에 의해 하부 다이(200)의 플런저의 일부가 하부 다이(200)의 상면으로부터 밀어올려져, 도시한 바와 같이, 경화가 끝난 잉여 수지가 수지 성형품으로부터 분리된다.

그 후, 도 20의 (e)에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)의 흡착 패드(301)에 의해 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판)과 수지 성형품으로부터 분리된 잉여 수지를 흡착시킨다. 그 후, 언로더(300)를 수지 성형품 및 잉여 수지와 함께 배출 스테이지의 밖으로 반송한다(미도시). 이들 공정은, 예를 들면 실시예 1의 도 11∼도 14에 준해 행해도 된다.

또한, 도 20의 (f)에 나타낸 바와 같이, 성형 다이(1000)를 가동 플래턴(1120)로부터 이격시킨다. 그 후, 성형 다이(1000)를 홀더(230)로부터 이격시켜, 배출 스테이지의 밖으로 반송한다. 성형 다이(1000)는, 예를 들면 도 18의 승온 스테이지 내에 다시 반송해, 도 18∼도 20에서 설명한 수지 성형품의 제조 방법을 다시 실시할 수 있다.

한편, 본 발명에서 수지 성형 장치의 성형 다이의 구성은, 도 1∼도 20에 나타낸 성형 다이(1000)로 한정되지 않는다. 도 21∼도 28에, 성형 다이의 몇 가지 변형예를 나타낸다.

도 21의 단면도에, 성형 다이의 변형예를 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 성형 다이(1000)는, 하부 다이(200)가 잉여 수지 분리 부재(잉여 수지 분리 블록, 216), 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재(217) 및 하부 다이 베이스 블록(210B)을 갖는 것과, 링(214)을 갖지 않는 것 외에는, 도 1∼도 20에 나타낸 성형 다이(1000)와 동일하다. 이 도면에서, 하부 다이 캐비티 블록(210)은 하부 다이 베이스 블록(210B)의 상면에 고정되어 있다. 플런저(213)는 하부 다이 베이스 블록(210B)을 관통하고 있다. 잉여 수지 분리 부재(216)는, 포트(212)의 외주 및 하면을 둘러싸도록 배치되고, 또한, 하부 다이 베이스 블록(210B) 상에 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재(217)를 개재해 탄성 지지되어 있다. 잉여 수지 분리 부재(216)는 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재(217)의 신축에 의해 상하 이동 가능하다. 플런저(213)는 잉여 수지 분리 부재(216) 및 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재(217)를 관통하고 있다. 잉여 수지 분리 부재(216)는 컬(잉여 수지 수용부, 113)의 바로 밑에 배치되어, 잉여 수지 분리 부재(216)에 의해 컬(113) 내부의 잉여 수지를 밀어올릴 수 있다. 잉여 수지 분리 부재(216) 상부의 기판측 단부는, 도시한 바와 같이, 수평 방향으로 돌출된 돌출부를 형성하고 있다. 이에 따라, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)의 다이 체결시에, 상기 기판의 컬(잉여 수지 수용부, 113)측의 단부가 하부 다이(200)의 다이면과 잉여 수지 분리 부재(216)의 단부에서 협지된다.

도 21의 성형 다이(1000)를 이용한 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 도 1∼도 14와 같이 실시할 수 있다. 도 21의 성형 다이(1000)의 경우, 수지 경화 후에 다이 개방함으로써, 수지 성형품의 경화 수지와 컬(113) 내의 잉여 수지를 분리할 수 있다. 도 21의 성형 다이(1000)를 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 개략은, 구체적으로 예를 들면 도 22∼도 24의 공정 단면도로 나타낼 수 있다. 우선, 도 22에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(200)의 기판 탑재부(211)에 기판(1)을 공급(탑재)함과 함께, 포트(212)에 태블릿(수지 재료, 20a)을 공급한다. 다음으로, 도 2∼도 5와 같이 하여 성형 다이의 가열 및 다이 체결을 실시한다. 이에 따라, 도 23에 나타낸 바와 같이, 하부 다이(200)의 다이면과 상부 다이(100)의 다이면이 접촉한(다이 체결된) 상태에서 플런저(213)를 포트(212) 내에 압입한다. 이와 같이 하여, 도 23에 나타낸 바와 같이, 수지 재료(20a)가 용융된 용융 수지(20b)를 컬(113), 러너(112) 및 다이 캐비티(111) 내에 충전시킨다. 그 후, 도 6∼도 8과 같이, 다이 캐비티(111) 내의 수지와 컬(113) 내의 잉여 수지의 경화 후에, 다이 개방에 의해 이형한다. 이 다이 개방에 의해 이형했을 때, 도 24에 나타낸 바와 같이, 수지 성형품(1b)이 하부 다이(200)에 고정된 상태에서, 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재(217)의 신장에 의해 잉여 수지 분리 부재(216)가 하부 다이(200)에 대해 상승한다. 이에 따라, 컬(113) 내에서 경화된 잉여 수지(20d)가 잉여 수지 분리 부재(216)에 의해 밀어올려지기 때문에, 도시한 바와 같이, 다이 캐비티(111) 내에서 경화된 수지(20)와 컬(113) 내에서 경화된 잉여 수지(20d)를 분리할 수 있다.

도 25의 단면도에, 성형 다이의 다른 변형예를 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 성형 다이(1000)는 상부 다이(100)가 컬(113)을 갖지 않는다. 또한, 하부 다이(200)의 포트(212) 상부가 상부 다이(100)의 러너(112)와 연통하는 컬(113B)을 형성하고 있다. 또한, 하부 다이(200)의 기판 탑재부(211)의 하면은 상부 다이의 다이 캐비티(111)에 대응하는 위치가 오목 형상이 되어 있어, 하부 다이 캐비티(111B)를 형성하고 있다. 이들과 링(214)을 갖지 않는 것 외에는, 도 25의 성형 다이(1000)는 도 1∼도 20에 나타낸 성형 다이(1000)와 동일하다.

도 25의 성형 다이(1000)를 이용한 수지 성형품의 제조 방법은, 예를 들면 도 1∼도 14와 같이 실시할 수 있다. 도 25의 성형 다이(1000)의 경우, 예를 들면 타공 기판을 이용함으로써, 상부 다이의 다이 캐비티(111)에 주입된 유동성 수지를 상기 기판의 구멍으로부터 하부 다이 캐비티(111B) 내에 주입할 수 있다.

도 26의 단면도에 성형 다이의 또 다른 변형예를 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 성형 다이(1000)는 상부 다이(100)와 하부 다이(200) 사이에 중간 다이(400)가 배치되어 있다. 중간 다이(400)는 포트(수지 재료 수용부, 212)의 바로 위의 위치에 중간 다이 수지 재료 수용부(413)를 갖는다. 중간 다이 수지 재료 수용부(413)는, 수지 재료(태블릿, 20a)를 수용 가능함과 함께, 다이 체결시에 컬(113)과 연통해 용융(유동화)된 수지 재료(유동성 수지)를 컬(113) 내에 주입할 수 있다. 즉, 중간 다이 수지 재료 수용부(413)는 중간 다이 수지 통로를 겸한다. 또한, 도 26의 하부 다이(200)는 기판 탑재부(211)를 갖지 않는다. 그 대신에, 도 26에서는, 중간 다이(400)가, 상부 다이(100)와 대향하는 쪽의 면에 기판 탑재부(411)를 갖는다. 중간 다이(400)의 기판 탑재부(411)의 하면은, 상부 다이의 다이 캐비티(111)에 대응하는 위치가 오목 형상이 되어 있어, 중간 다이 캐비티(412)를 형성하고 있다. 이들과 링(214)을 갖지 않는 것 외에는, 도 26의 성형 다이(1000)는 도 1∼도 20의 성형 다이(1000)와 동일하다.

한편, 도 27은, 도 26의 상부 다이 캐비티 블록(110) 및 중간 다이(400)를 각각 다이면측에서 본 평면도이다. 전술한 바와 같이, 중간 다이 수지 재료 수용부(중간 다이 수지 통로, 413)는 상부 다이 캐비티 블록(110)에서의 컬(113)의 위치에, 중간 다이 캐비티(412)는 상부 다이 캐비티 블록(110)에서의 다이 캐비티(111)의 위치에 각각 대응하고 있다.

도 26의 성형 다이(1000)를 이용한 수지 성형 장치의 제조 방법은, 예를 들면 도 1∼도 14와 같이 실시할 수 있다. 도 28의 (a) 및 (b)의 공정 단면도에 그 개략을 나타낸다. 도 28의 (a)는 포트(212) 내에 태블릿(20a)을 수용한 상태이다. 이 상태로부터 중간 다이의 기판 탑재부(411)에 기판을 탑재한 후에, 도 3∼도 5와 마찬가지로, 태블릿(20a)을 용융(유동화)시킨 후에 다이 체결함으로써, 컬(113), 러너(112) 및 다이 캐비티(111) 내에 주입할 수 있다. 또한, 도 26의 성형 다이(1000)의 경우, 예를 들면 타공 기판을 이용함으로써, 상부 다이의 다이 캐비티(111)에 주입된 유동성 수지를 상기 기판의 구멍으로부터 중간 다이 캐비티(412) 내로 주입할 수 있다. 그 후, 상기 유동성 수지를 경화시키면, 도 28의 (b)와 같이, 상기 유동성 수지가 경화 수지(20) 및 잉여 수지(불요 수지부, 20d)가 된다. 이들 이외의 공정은, 전술한 바와 같이, 도 1∼도 14와 같이 실시할 수 있다.

한편, 도 21∼도 28의 성형 다이(1000)는 임의의 변형이 더 가능하다. 예를 들면, 도 21∼도 28에서는 링(214)을 생략하고 있지만, 도 1∼도 20과 같이 링(214)을 갖고 있어도 된다. 또한, 예를 들면 도 16의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 하부 다이가 관통홀(잔류 수지 낙하홀, 218)을 갖고 있어도 되고, 플런저(213)의 하단(홀더 A 블록(221)과 접촉하는 부분)이 둥글게 되어 있어도 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 성형 다이는 도 1∼도 28의 성형 다이(1000)의 구성으로 한정되지 않고, 임의의 성형 다이를 이용할 수 있다. 예를 들면, 도 1∼도 28의 성형 다이(1000)에서는, 하부 다이(200)의 기판 탑재부(211)에 기판(1)을 세팅(탑재)하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 상부 다이에 기판을 세팅해도 된다. 또한, 예를 들면 도 1∼도 24의 성형 다이(1000)에서는 상부 다이만이 다이 캐비티(111)를 갖고, 도 25∼도 28의 성형 다이에서는 상부 다이 및 하부 다이의 양쪽 모두가 다이 캐비티를 갖지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 하부 다이만이 다이 캐비티를 가져도 된다.

다음으로, 상기 배출 스테이지 내에서 수지 성형품을 성형 다이(1000)로부터 이형시키는 공정의 다른 예에 대해, 도 29∼도 43을 이용해 설명한다. 도 29∼도 43에서, 도 20의 (a)∼(f)와 같은 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고 있다. 한편, 도 29∼도 43에서의 배출 스테이지는, 가동 플래턴(1120) 대신 고정 플래턴(1100)을 갖는다.

우선, 도 29에 나타낸 바와 같이, 수지 성형 후의 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)를 지지하고 있는 성형 다이(1000)를 배출 스테이지 내로 반송한다. 구체적으로는, 우선, 도시한 바와 같이, 성형 다이(1000)를 화살표 E1의 방향(배출 스테이지의 바깥으로부터 안쪽을 향하는 방향)으로 반송해(이동시켜), 고정 플래턴(1100)과 홀더(230)의 사이에 위치시킨다. 그 후, 성형 다이(1000)를 화살표 E2의 방향(하방)으로 이동시켜, 이젝터 플레이트(235) 상에 탑재해 고정한다. 고정 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척, 메커니컬 척 등을 이용하면 된다. 이 때, 예를 들면 성형 다이(1000)에 진동, 열(승온에 의한 선팽창) 등을 가함으로써 이형을 보조해도 된다.

다음으로, 도 30에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 성형 다이(1000)와 함께 화살표 F1의 방향으로 상승시켜, 상부 다이(100)를 가동 플래턴(1120)의 하면에 고정한다. 고정 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 정전 척, 메커니컬 척 등을 이용하면 된다.

다음으로, 도 31에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 화살표 G1의 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 상부 다이(100)와 하부 다이(200)를 다이 개방한다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 수지 성형품(1b)(경화 수지(20)) 및 잉여 수지(불요 수지부, 20d)가 하부 다이(200) 방면에 지지된 채로 상부 다이(100)의 다이면으로부터 이형된다.

다음으로, 도 31과 같이 상부 다이(100)와 하부 다이(200)를 다이 개방한 상태에서, 도 32에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)를 화살표 H1의 방향(성형 다이(1000)의 바깥으로부터 안쪽을 향하는 방향)으로 반송한다(이동시킨다). 이에 따라, 도 33에 나타낸 바와 같이, 상부 다이(100)와 하부 다이(200) 사이에 언로더(300)를 진입시킨다. 이 언로더(300)는, 실시예 1의 도 9∼도 14에서의 언로더(300)와 마찬가지로, 경화 수지(20) 및 잉여 수지(20d)를 흡착하기 위한 흡착 패드(301)를 갖는다. 또한, 도 32 및 도 33에 나타내는 언로더(300)는, 도시한 바와 같이, 밀봉 기판 지지 부재(수지 성형품 지지 부재, 302)를 갖는다.

다음으로, 도 34에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 화살표 F2의 방향으로 상승시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 언로더를 상부 다이(100)와 하부 다이(200)로 협지해 고정(클램핑)한다.

다음으로, 도 35에 나타낸 바와 같이, 수지 성형품 지지 부재(302)를 화살표 I1의 방향으로 하강시켜, 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판, 1b)을 지지한다. 도시한 바와 같이, 수지 성형품 지지 부재(302)는, 경화 수지(20) 중 러너(112) 내에서 경화된 부분을 위로부터 누름으로써 수지 성형품(1b)을 지지한다. 한편, 예를 들면 경화 수지(20) 중 러너(112) 내에서 경화된 부분 대신 다이 캐비티(111) 내에서 경화된 부분을 수지 성형품 지지 부재(302)로 위로부터 누르도록 해도 된다.

다음으로, 도 36에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더 블록(홀더 A 블록(231) 및 홀더 B 블록(232))과 함께 화살표 F3의 방향으로 상승시킨다. 이 때, 도시한 바와 같이, 홀더 A 블록(231)의 상승에 의해 이젝터 로드(236)의 일부가 이젝터 플레이트(235)의 상면으로부터 밀어올려진다. 이에 따라, 이젝터 로드(236)에 의해 하부 다이(200)의 플런저(213)의 일부가 하부 다이(200) 상면으로부터 밀어올려져, 도시한 바와 같이, 경화가 끝난 잉여 수지(20d)가 수지 성형품(1b)으로부터 분리된다.

다음으로, 도 37에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께, 화살표 G2의 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 언로더(300)의 클램핑을 해제한다.

다음으로, 도 38에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)의 흡착 패드(301)를 화살표 J1의 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 흡착 패드(301)를 경화 수지(20)의 다이 캐비티(111) 내에서 경화된 부분과 수지 성형품(1b)으로부터 분리된 잉여 수지(20d)에 접촉시켜 흡착한다.

다음으로, 도 39에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(301)를 화살표 K1의 방향으로 상승시킨다. 그리고, 도 40에 나타낸 바와 같이, 흡착 패드(301)를 화살표 K2의 방향으로 더 상승시킨다. 이에 따라, 도시한 바와 같이, 흡착 패드(301)에 흡착된 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)가 하부 다이(200)로부터 이형된다.

그 후, 도 41에 나타낸 바와 같이, 언로더(300)를 수지 성형품(1b) 및 잉여 수지(20d)와 함께, 화살표 L1의 방향(배출 스테이지 안쪽에서 바깥을 향하는 방향)으로 이동시키고(반송해), 배출 스테이지의 바깥으로 퇴출시킨다.

또한 그 다음, 도 42에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 하부 다이(200)와 함께 화살표 F4의 방향으로 상승시켜, 성형 다이(1000)를 다이 체결한다. 그리고, 이 상태에서 고정 플래턴(1100)과 성형 다이(1000)의 고정을 해제한다.

또한, 도 43에 나타낸 바와 같이, 가동 플래턴(1220)을 홀더(230) 및 성형 다이(1000)와 함께 화살표 G3의 방향으로 하강시켜, 성형 다이(1000)를 고정 플래턴(1100)으로부터 이격시킨다. 그 후, 성형 다이(1000)를 홀더(230)로부터 이격시키고, 화살표 M1의 방향(배출 스테이지 안쪽에서 바깥을 향하는 방향)으로 이동시켜(반송해), 배출 스테이지 바깥으로 퇴출시킨다. 이 성형 다이(1000)는, 예를 들면 승온 스테이지 내에 다시 반송해, 수지 성형품의 제조 방법을 다시 실시할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 주로, 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지를 각각 1개씩 갖는 수지 성형 장치의 예에 대해 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 수지 성형 장치는 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지 가운데, 적어도 하나의 기능의 스테이지를 복수 개 갖고 있어도 된다. 이와 같이 함으로써, 예를 들면 수지 성형품의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 특정한 하나의 스테이지가 상기 각 스테이지 중 2개 이상의 기능을 겸용하고 있어도 된다. 예를 들면, 실시예 1에서는, 전술한 바와 같이, 수지 성형 장치의 하나의 스테이지가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지의 4개 모든 기능을 겸하고 있다. 또한, 본 발명의 수지 성형 장치는, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 특정한 하나의 스테이지가 상기 4개의 스테이지 중 2개 또는 3개의 기능을 겸하고, 상기 특정한 하나의 스테이지와 별개의 스테이지가 다른 기능을 갖고 있어도 된다. 예를 들면, 전술한 바와 같이, 승온 스테이지 및 경화 스테이지의 기능을 같은 스테이지가 겸하고 있어도 된다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 임의로 또한 적절하게 조합, 변경, 또는 선택해 채용할 수 있다.

본 출원은, 2017년 8월 10일에 출원된 일본 출원특원 2017-155867을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시 전부를 여기에 인용한다.

1: 기판
1b: 수지 성형품(밀봉이 끝난 기판)
20: 경화 수지
20a: 태블릿(수지 재료)
20b: 용융 수지(유동성 수지)
20d: 잉여 수지(불요 수지부)
100: 상부 다이(일측 다이)
110: 상부 다이 캐비티 블록
111: 다이 캐비티
112: 러너(수지 유로)
113: 컬(잉여 수지 수용부)
113B: 컬(잉여 수지 수용부)
114: 조정 부재(태블릿 높이 조정 부재)
115: 조정 부재용 탄성 부재
120: 상부 다이 베이스 블록
200: 하부 다이(타측 다이)
210: 하부 다이 캐비티 블록
211: 기판 탑재부
212: 포트(수지 재료 수용부)
213: 플런저
213a: 볼록 형상부
214: 링(링 부재)
215: 단차부
216: 잉여 수지 분리 부재
217: 잉여 수지 분리 부재용 탄성 부재
218: 관통홀(잔류 수지 낙하홀)
220: 다이 체결부
221: 홀더 A 블록(홀더 블록)
222: 홀더 B 블록(홀더 블록)
223: 하부 다이 탑재 블록(성형 다이 장착 부재)
224: 탄성 부재
228: 유압 기구
230: 홀더
231: 홀더 A 블록(홀더 블록)
232: 홀더 B 블록(홀더 블록)
233: 이젝터 플레이트 탑재 블록
234: 탄성 부재
235: 이젝터 플레이트
236: 이젝터 로드
300: 언로더
301: 흡착 패드
302: 수지 성형품 지지 부재(밀봉 기판 지지 부재)
400: 중간 다이
411: 기판 탑재부
412: 중간 다이 캐비티
413: 중간 다이 수지 재료 수용부(중간 다이 수지 통로)
1000: 성형 다이
1100: 고정 플래턴(제1 플래턴)
1110: 고정 플래턴
1111: 히터
1120: 가동 플래턴
1200: 가동 플래턴(제2 플래턴)
1210: 가동 플래턴
1211: 히터
1212: 승온대
1220: 가동 플래턴
A1: 언로더(300)의 진입 방향을 나타내는 화살표
B1: 흡착 패드(301)의 하강 방향을 나타내는 화살표
C1, C2: 흡착 패드(301)의 상승 방향을 나타내는 화살표
D1: 언로더(300)의 퇴출 방향을 나타내는 화살표
E1, E2: 성형 다이(1000)의 이동 방향을 나타내는 화살표
F1∼F4: 가동 플래턴(1220)의 상승 방향을 나타내는 화살표
G1∼G3: 가동 플래턴(1220)의 하강 방향을 나타내는 화살표
H1: 언로더(300)의 진입 방향을 나타내는 화살표
I1: 수지 성형품 지지 부재(302)의 하강 방향을 나타내는 화살표
J1: 흡착 패드(301)의 하강 방향을 나타내는 화살표
K1, K2: 흡착 패드(301)의 상승 방향을 나타내는 화살표
L1: 언로더(300)의 퇴출 방향을 나타내는 화살표
M1: 성형 다이(1000)의 퇴출 방향을 나타내는 화살표
X1∼X3: 가동 플래턴(1200)의 상승 방향을 나타내는 화살표
Y1∼Y3: 가동 플래턴(1200)의 하강 방향을 나타내는 화살표
S1: 승온 스테이지
S2: 수지 성형 스테이지
S3: 경화 스테이지
S4: 배출 스테이지

Claims

성형 다이 및 다이 체결부를 갖고,
상기 성형 다이는 일측 다이 및 타측 다이를 갖고,
상기 일측 다이와 타측 다이는 서로 대향하고,
상기 타측 다이는 상기 일측 다이와의 대향면과 반대쪽에서 상기 다이 체결부에 장착되고,
상기 타측 다이는 수지 재료 수용부 및 플런저를 갖고,
상기 플런저는, 상기 수지 재료 수용부에 대해, 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고,
상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써, 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 다이 체결부가 플런저 압입 부재, 탄성 부재 및 성형 다이 장착 부재를 포함하고,
상기 타측 다이는 상기 일측 다이와의 대향면과 반대쪽에서 상기 성형 다이 장착 부재에 장착되고,
상기 탄성 부재는 상기 성형 다이 장착 부재에서 상기 타측 다이와의 대향면과 반대쪽에 배치되어, 상기 성형 다이 장착 부재를 탄성 지지하고,
상기 플런저 압입 부재는, 상기 탄성 부재의 신축에 의해, 상기 성형 다이에 대해 상대적으로 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고,
상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써, 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저 압입 부재에 의해 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 수지 성형 장치.
제2항에 있어서,
상기 플런저 압입 부재가 홀더 블록이고,
상기 홀더 블록은 상기 성형 다이 장착 부재를 지지하는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 일측 다이는 다이 캐비티, 조정 부재 및 상기 조정 부재를 탄성 지지하는 조정 부재용 탄성 부재를 갖고,
상기 조정 부재는, 상기 조정 부재용 탄성 부재의 신축에 의해, 상기 성형 다이의 개폐 방향으로 이동 가능하고,
상기 조정 부재의 이동에 의해, 상기 다이 캐비티 내의 수지압을 조정하는 수지 성형 장치.
제4항에 있어서,
상기 일측 다이가 잉여 수지 수용부를 더 갖고,
상기 잉여 수지 수용부는 상기 다이 캐비티와 연통되어, 다이 체결시에 상기 다이 캐비티 내에 수용되지 않는 잉여 수지의 적어도 일부를 수용하는 수지 성형 장치.
제5항에 있어서,
상기 조정 부재의 적어도 일부가 상기 잉여 수지 수용부 내에 배치되고,
상기 조정 부재의 이동에 의해 상기 잉여 수지 수용부의 용량을 조정함으로써 상기 다이 캐비티 내의 수지압을 조정하는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
제1 플래턴과 제2 플래턴을 더 갖고,
상기 일측 다이는 상기 제1 플래턴에 장착되고,
상기 다이 체결부는 상기 제2 플래턴에 장착되는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 성형 다이가 중간 다이를 더 갖고,
상기 중간 다이는 상기 일측 다이와 상기 타측 다이의 사이에 배치되고,
상기 중간 다이는 중간 다이 수지 재료 수용부와 중간 다이 수지 통로를 포함하는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 성형 다이가 다이 캐비티, 잉여 수지 수용부 및 잉여 수지 분리 부재를 갖고,
상기 잉여 수지 수용부는 상기 다이 캐비티와 연통되어, 다이 체결시에 상기 다이 캐비티 내에 수용되지 않는 잉여 수지의 적어도 일부를 수용하고,
상기 다이 캐비티 내의 수지와 상기 잉여 수지의 경화 후에, 상기 잉여 수지 분리 부재가, 상기 일측 다이 및 상기 타측 다이의 한쪽 또는 양쪽 모두에 대해 상대적으로 상승 또는 하강함으로써, 상기 다이 캐비티 내에서 경화된 수지와 상기 잉여 수지 수용부 내에서 경화된 상기 잉여 수지가 분리되는 수지 성형 장치.
제9항에 있어서,
상기 수지 성형 장치가 기판을 수지 성형하는 장치이고,
상기 일측 다이와 상기 타측 다이의 다이 체결시에, 상기 기판의 상기 잉여 수지 수용부측의 단부가 상기 타측 다이의 다이면과 상기 잉여 수지 분리 부재의 단부에 협지되는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 타측 다이가 관통홀을 갖고,
상기 관통홀은, 상기 수지 재료 수용부로부터 상기 일측 다이와의 대향면과 반대측까지 관통하고,
수지 성형 후에, 상기 수지 재료 수용부 내의 잔류 수지를 상기 관통홀으로부터 배출하는 수지 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 수지 성형 장치가 승온 스테이지, 수지 성형 스테이지, 경화 스테이지 및 배출 스테이지를 갖고,
상기 성형 다이는, 상기 각 스테이지에 대해 탈착 가능함과 함께, 상기 각 스테이지 사이를 이동 가능하고,
상기 승온 스테이지는 상기 성형 다이를 승온하고,
상기 수지 성형 스테이지는 상기 다이 체결부를 갖고, 수지 성형을 실시하고,
상기 경화 스테이지는, 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시키고,
상기 배출 스테이지는, 수지 성형품을 상기 성형 다이로부터 이형시키는 수지 성형 장치.
성형 다이의 수지 재료 수용부에 수지 재료를 수용하는 수지 재료 수용 공정과,
성형 다이를 다이 체결하는 다이 체결 공정을 포함하고,
상기 다이 체결 공정에서 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 제조 방법.
제13항에 있어서,
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 수지 성형 장치를 이용하고,
상기 다이 체결 공정에서, 상기 다이 체결부를 상기 성형 다이의 다이 체결 방향으로 이동시킴으로써 상기 성형 다이를 다이 체결함과 함께, 상기 플런저를 상기 일측 다이의 방향으로 밀어넣어, 상기 수지 수용부에 수용된 수지 재료를 상기 플런저에 의해 상기 성형 다이의 다이면으로 압출하는 수지 성형품의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 수지 성형 장치가, 제12항에 기재된 수지 성형 장치이고,
상기 수지 성형 방법이,
상기 승온 스테이지에서 상기 성형 다이를 승온하는 성형 다이 승온 공정과,
상기 경화 스테이지에서 상기 성형 다이 내의 수지를 경화시키는 수지 경화 공정과,
상기 배출 스테이지에서 수지 성형품을 상기 성형 다이로부터 이형시키는 이형 공정을 더 포함하고,
상기 수지 재료 수용 공정 및 상기 다이 체결 공정을 상기 수지 성형 스테이지에서 실시하는 수지 성형품의 제조 방법.